2022届高考物理一轮复习-万有引力定律

1、 届高习-选择题1.2021 年 4 月 29 日中空站“天和”核心舱在文昌航天发射场顺利升空，并且成功 实现入轨。6 月 17 日“舟十二”发射升,国三名航天员进入属于我们自己的空间 站。已知国际空间站的轨道的近地点到地面的高度为 320 km,远地点到地面的高度为 347 km；中国空间站位于距地面约 400 km 的近圆轨道。下列说法正确的是A.国际空间站从近地点向远地点动的过程中速度逐渐增大B.地球对国际空间站内航天员的力一定大于对中国空间站内航天员的引力C.国际空间站在近地点运行的速大于中国空间站运行的速度D.空间站内航天员处于失重状态,地球对空间站内的航天员没有引力作用2. 202

2、2 年右，我国将建成载人空间空间站运行的轨道距地面的高度约 400 km,它将成 为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地该间站绕地球做匀速圆周运动运行周期为 T,轨道半径为地球同轨道半径的1n已知地球的半径为 ,地球表面的重力加速度大小为 g，忽略地球上物体转的影响，则地球同步卫星的轨道半径为A.nRB.n 4T C. gR T 3 4D.3 23我国发射的“悟空”探测卫对暗物质的观测研究处于世界领先地位。宇宙空间中两颗T质量均为 m 的球绕其连线中心动时论算的周期与实际观测周期不符 =kT（k），科学家由此认为在两球之间存在暗物质 。设以两星球球心连线为直径的 球体空间中均匀分布着暗物质质

3、分布均匀的球体对外部质点的引力等效于质量全 部集中在球心处对质点的引力，则暗物质的质量为k1 k2A. m B. m C. (k1)m D. 1)m4 84.由颗星体构成的系统，叫做星系统。有这样一种简单的四星系:质量刚好都相同的 四个星体 A、,其 、 三星分别位于等边三角形的三个顶点上D 位 于等边三角形的中心。在四者相互之间的万有引力作用下D 受 A、B、 个星体的 作用力合力为零，AB、C 绕共同的圆心 D 在边三角形所在的平面内做相同周期的圆周运动。若四个星体的质量均为 m三角形的边为 引力常量为 ,则列说法正确的 是 )A. 、 三星体做圆周运动的半径均为33aB. 、 两个星体之

4、间的万有引力大小为Gma 2C. 、 三星体做圆周运动的向加速度大小均为( Gm a 2D. 、C 三星体做圆周运动的周期均为2aa(3 3)5.为单计算把地-月统成地球静止不动而月球绕地球做匀速圆周运动图示， 虚线为月球轨道。在地月连线上存在一些所拉格朗日点”的特殊点。在这些点，质量 极小的物体如人造卫星仅地和月球引力共同作用下可以始终和地球在同一条 线上。则图中四个点不可能是“拉格朗日点”的是A.A 点 B.B 点C.C 点 D.D 点被誉为星美”土星，是太阳系里的第二大行星，一个土星年相当于 30 地球年， 土星直径约为地球的十倍，质量约为地球的百倍有 60 余卫星美宇航局“卡西尼船拍摄

5、到土星最外侧一条细环是土星的 F 环位于它近的亮斑是土卫十 六，如图 所示下列说法正确的是A土卫十六的向心加速度比土星近地轨道上的卫星小B土星的公转半径是地球的 倍C土星的一座高山上水平抛出一个物为使物体不再回到土星抛出速度至少是 地球上的 10 倍D要道土卫十六绕土星运行周期和轨道半径，结合题给条件即可求土星的密度7.如所示，两星球相距为 L，量比为 ：m ：9，星球半径远小于 L星球 A 沿 A、 B 连向 B 以一初速度发射一测器只考虑星球 、B 探测器的作用，下列说法正 确的是（ ）A.探测器的速度一直减小B.探测器在距星球 A 为 0.25L 处速度为零C.若探测器能到达星球 B，其

6、速度可能恰好为零D.若探测器能到达星球 B，其速度一定大于发射时的初速度8.鸟星是太阳系内己知的第三矮行星知质量为 m绕阳匀速圆周运(近似认为)的周期为 T ，鸟神星的自转周期为 T ，面的重力加速度为 引力常量为 G根 据这些已知量可得( )A鸟神星的第一宇宙速度为mg B.神星的同步卫星的轨道半径为 3GmT C.鸟星到太阳的距离为 14.鸟神星的半径为Gmg9.我发射“娥三号登月测器靠近月球后先月球表面附近的近似圆轨道上绕月 运行然经过一系列过程，在月面 4m 高处一次悬（可认为是相对于月球静止； 最后关闭发动机探测器自由下已知探测器的质量约为 1.310kg地质量约为月 球的 81 倍

7、地球半径为月球的 倍地球表面的重力加速度大小约为 9.8m/s则探 测器A在着陆前瞬间，速度大小约 8.9m/sB悬停时受到的反冲作用力约 210NC从离开近月圆轨道到着陆这时间内，机械能守恒D在近月圆轨道上运行的线速小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度10.如图为人造地球卫星的轨道示意图 是近地轨道 是中地球轨道GEO 是地球同 步轨道GTO 是球同步转移轨道知地球的半径 R=6400km该中 MEO 卫星的周期约 为（图中数据为卫星近地点、远地点离地面的高度）A3h B C 20h11.目前在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且 轨道半径逐渐变.若卫星在

8、轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻 力的作用则下列说法正确的是A.卫星的动能逐渐减小B.由于地球引力做正功，引力势一定减小C.由于气体阻力做负功，地球引做正功，机械能保持不变D.卫星克服气体阻力做的功小于力势能的减少量12.在地球大气层外有大量的太空垃圾太阳活动期球大气会受太阳风的影响而扩张， 使一些原本在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围而逐渐降低轨道部太 空垃圾在落地前已经燃烧成灰烬体积较大的太空垃圾仍会落到地面上人造成危 害。以下关于太空垃圾正确的说法是（）A大气的扩张使垃圾受到的万引力增大而导致轨道降低B太空垃圾在与大气摩擦过程机械能不断减小，进而导致轨道降低C太

9、空垃圾在轨道缓慢降低的程中，由于与大气的摩擦，速度不断减小D太空垃圾在轨道缓慢降低的程中，向心加速度不断增大而周期不断减小13.矿产资源是人类赖以生存和发展的物质基础，随着对资源的过度开采，地球资源逐步枯 竭已使我们的环境恶化而航事业的发展为我们开辟了太空采矿的途径太空中进 行开采项目，必须建立“太空加油站” 假“太空加油站”正在地球赤道平面内的圆 周轨道上运行离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一运行方向 与地球自转方向一致下列说法正确的有（ ）A“太空加油站”运行的加速等于其所在高度处的重力加速度B“太空加油站”运行的速度于同步卫星运行速度倍C站在地球赤道上的人观察到向东运动D

10、在“太空加油站”工作的宇员因不受重力而在舱中悬浮或静止14“珈一号”是全球首颗专业光遥感卫星，由武汉大学团队与相关机构共同研发制作。 若某段时间内“珞珈一号”绕地球运行的轨道为椭圆，如图所示，则下列说法正确的是A.从近地点到远地点，“珞珈一”的速度增大B.“珞珈一号”在远地点的加速大于在近地点的加速度C.“珞珈一号”在近地点时受到球的万有引力小于所需的向心力D.从近地点到远地点“珞珈一号与地心的连线在单位时间内扫过的面积增大15.2021 年 2 月 24 日 6 时 29 分我国首个火星探测器“天间一号”成功实施第三次近火制 动进椭圆火星停泊轨,探测将在如图所示的椭圆轨道即火星停泊轨道上运行

11、 约 3 个月才开始进入轨道半径为 r 的圆形轨道 I 上展科学探测圆轨道 I 上运 行周期为 T设道平面均与星赤道平面重合星半径和自转周期分别为 R 和 T ， 火星可以看成质量分布均匀的球体，引力常量为 G,下列说法正确的是A.火星的密度为 R0B.在火星赤道上发射卫星的最小度为2Tr 2 T 000C. 火两极表面的重力加速度为T 2 R0D.“天问一号”从轨道上的 P 点入轨道 I 时应加速16.(多选)科学研究表明地球的转在变慢。四亿年前，地球每年是 400 天那时，地球每 自转一周的时间为 小，现在要快 2.5 小，据科学家们分析，地球自转变慢的 原因主要有两个一是潮汐时海水与海岸

12、碰撞底摩擦而使能量变成内;另一个是由于潮汐的作用，地球把部分自转能量传给了月球，使月球的机械能增加了(不考虑月球自转的影响知月球的引力势能可表示为E r,其中 G 为力常量m 为月球质量,M 为地球质量，四亿年前月球的轨道半径为 r,械能为 E。若不考虑四亿年中 地球和月球的质量变化，由此可以判与四亿年前相比A.月球的周期增大B.月球的动能减小了C.月球的引力势能增大D.现在月球的轨道半径为Er 17.宇宙飞船以周期为 T 绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过 程，如图所示。已知地球的半径为 R地球质量为 ，引力常量为 G，球自转周期为 ， 太阳光可看作平行光，宇航员在 A

13、 点测出的张角为 A飞船绕地球运动的线速度为sinB一天内飞船经历“日全食”次数为 2C飞船每次“日全食”过程的间为t D飞船周期为 sinGM sin计算题1.2003 年 10 月 15 日成功发射了第一艘载人宇宙飞船“神舟五号”全长 58.3m、 起飞质量为 479.810 kg,火箭点火升空，飞船入预定轨道。“神舟五号”环绕地球飞 行 14 圈的时间是 21h。飞船点竖直升空时，宇航员杨利伟感觉“超重感比较强”， 仪器显示他对座舱的最大压力等于他体重的 5 倍船进入预定轨道后利还多次在 舱内飘浮起来。假设飞船运行的轨道是圆形轨道球半径 取 6.410km，地面的重 力加速度 g=10m

14、/s,计算结果取位有效数字）。（1）求火箭点火发射时，火箭最大推力？（2）估算飞船运行轨道距离地的高度？2.兴小组成员共同协作，完成下面的两个实验：当飞船停留在距 X 星一定高的 P 时对着 球发射一个激光脉冲过间 t 后收反射回来的信号，此时观察 球的视角为，如图所示当飞船在 X 星表面着陆后个弹射器固定在星球表面上向上弹射一个小球， 经测定小球从弹射到落回的时间为 已知用上述弹射器在地球上做同样的实验时，小球在空中运动的时间为，已知地球表 面的重力加速度为 g，万有引力量为 ，光速为 ，地球和 星球自转以及它们对物 体的大气阻力均可不计，试根据以上信息，求： 星的半径 R 和密(2)在 X 星上发射的卫星的最小周期 T如图为 M 为 R为 R 为 d 的地方?）从）从4. 某科学实验中，将一个质量 的体和一颗卫星一起被火箭送上太空。某时刻 物体随火箭一起竖直向上做加速运动的加速度大小 ，称物体的台秤显示物体受到的重力 P=4.5N知地球表面重力加速度大小 g=10 球径 ，不计地球自转的影响。(1)求此时火箭离地面的高度 ；(2)若卫星在(中所求高度上绕地球做匀速圆周运动，求卫星的速度大小 v(结果可保 留根式一单 k设地球的半径为 R 6.由颗星体构成的系统忽其它星体对它们的作用在着一种运动形式三星体在 相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一